طرق إزالة الغازات في عملية الصب

9 سبتمبر طرق إزالة الغازات في عملية الصب

طرق إزالة الغازات في عملية الصب
أثناء عملية الصهر، يتم تنقية ذوبان الألومنيوم من الشوائب المعدنية المذابة (الصوديوم والمغنيسيوم والحديد والزنك)، والشوائب المؤلفة من أكسيد معلق (غير معدني)، والهيدروجين المذاب.
ولهذه الأغراض، تُستخدم طرق متنوعة لتنقية المواد المنصهرة باستخدام الغازات الخاملة والنشطة، والترسيب، والمعالجة بأملاح الكلوريد والمواد المُذابة، والتفريغ، والترشيح عبر مرشحات شبكية وحبيبية وخزفية متكلسة.

آلة إزالة الغازات في طرق إزالة الغازات في عمليات الصب من الألومنيوم وسبائك الألومنيوم AMg2 وAMgb، يمكن تنفيذ ذلك عن طريق نفخ المادة المنصهرة بالكلور، أو بمزيج من الغاز الخامل مع الكلور (لكل 100 جزء حجمي من الغاز الخامل، 1-10 أجزاء حجمية من الكلور)، أو أبخرة الكلوريد (CrCl₃، CC₁₄، TiCl₄)، والفريون (CCI₂F₂)، والترشيح عبر مرشحات حبيبية من AlF₃ أو ABO₃ المنشطة بالكلور أو الفلور.
يبلغ استهلاك غاز التكرير 0.2 … 0.5 م³ لكل طن من المادة المنصهرة. وتستغرق عملية النفخ عبر الفوهات الخزفية أو الحشوات الخزفية المسامية من 10 إلى 15 دقيقة عند درجة حرارة المادة المنصهرة.

طرق إزالة الغازات في عملية الصب: تُزال أيضًا شوائب الليثيوم والبوتاسيوم والكالسيوم من المادة المنصهرة، ويحدث فقدان يصل إلى 0.2% مغ.
يتم ترشيح المواد المنصهرة عبر مرشحات بسمك يتراوح بين 150 و200 ملم لإزالة الحبيبات التي يبلغ قطرها 4 إلى 6 ملم. وتتيح طرق التكرير المذكورة أعلاه خفض محتوى الصوديوم المتبقي في المادة المنصهرة إلى (2 … 3) -1 () ’4%.

يمكن الحد من التأثير الضار للصوديوم على الخصائص التكنولوجية لسبائك AMgb عن طريق إضافة مضافات من البزموت أو الأنتيمون (0.2 … 0.3% من كتلة المادة المنصهرة) في المادة المنصهرة، مما يؤدي إلى تكوين مركبات بين الميغاليدات مع الصوديوم، تذوب عند 775 و856 درجة مئوية، على التوالي.

يُستخدم التطهير بالغاز على نطاق واسع لإزالة الغازات من المواد المنصهرة وتنظيفها من الشوائب غير المعدنية.
تزداد كفاءة عملية التكرير كلما صغر حجم فقاعات الغاز المُطهر وزاد توزيعها تناسقًا على حجم المادة المنصهرة. ويتم التطهير، كقاعدة عامة، من خلال حشوات مسامية مصنوعة من الألومينا الملبدة، والتي تضمن إنتاج فقاعات غازية يبلغ قطرها 1.5 … 2.0 مم.
تُستخدم طريقة التكرير هذه على نطاق واسع في مسابك المعادن لإنتاج السبائك.
تتم عملية التفريغ في حاويات مبطنة خاصة مُركَّبة على ممر تدفق المعدن من الخلاط إلى القالب أو إلى الدلاء.
يتم تركيب حشوة خزفية مسامية في قاع الدلو أو الحاوية.
يُستخدم في تكرير ذوبان الألومنيوم كل من النيتروجين والأرجون والهيليوم والكلور ومزيج من النيتروجين (90%) مع الكلور، بعد تنقيتها من الرطوبة والأكسجين.

تُجرى عمليات إزالة الغازات في عملية الصب باستخدام النيتروجين أو الأرجون عند درجة حرارة تتراوح بين 720 و730 درجة مئوية.
تتراوح مدة عملية التطهير، اعتمادًا على حجم المادة المنصهرة، بين 5 و20 دقيقة؛ ويبلغ معدل تدفق الغاز 0.5 إلى 1.0 متر لكل طن من المادة المنصهرة.
تسمح هذه المعالجة بتخفيض محتوى الشوائب غير المعدنية إلى 0.5 … 0.1 مم²/سم² وفقًا للعينة التكنولوجية التي وضعها دوباتكين-زينوفييف، وتخفيض محتوى الهيدروجين إلى 0.20 … 0.15 سم لكل 100 غرام.

عند استخدام فوهات خاصة لنفخ المادة المنصهرة، تبلغ سرعة الغاز عند مخرج الفوهة 200 … 250 م/ث، مما يضمن تشتت فقاعات الغاز في حجم المادة المنصهرة إلى حجم يصل إلى 3 … 5 ميكرون؛ في حين أن مدة التطهير لا تتجاوز 5 دقائق، ومعدل تدفق الغاز لكل طن من المادة المنصهرة يبلغ 0.05 م³.

تتم معالجة المواد المنصهرة بالكلور في غرف مغلقة أو دلاء مزودة بأغطية، مع تصريف الغازات إلى نظام التهوية. ويتم إدخال الكلور إلى المادة المنصهرة عبر أنابيب مزودة بفوهات عند درجة حرارة تتراوح بين 7 و720 درجة مئوية.
تبلغ مدة عملية التكرير باستخدام طرق إزالة الغازات في عملية الصب عند ضغط الكلور الذي يتراوح بين 0.11 و0.12 ميجا باسكال ما بين 10 و12 دقيقة؛ ويبلغ استهلاك الكلور ما بين 0.3 و0.5 متر مكعب لكل طن من المعدن المنصهر.
يوفر استخدام الكلور مستوى أعلى من التنقية مقارنةً بالنيتروجين التقني والأرجون.
ومع ذلك، فإن سمية الكلور، والحاجة إلى معالجة المواد المنصهرة في غرف خاصة، والصعوبات المرتبطة بتنقيتها، تحد بشكل كبير من استخدام عملية الكلورة للمواد المنصهرة في البيئة الصناعية. ويؤدي استبدال الكلور بمزيج منه مع النيتروجين إلى توفير مستوى عالٍ نسبيًا من التنقية، لكنه لا يحل المشكلات المرتبطة بالسمية والتجفيف.

يصاحب عملية إزالة الغازات فقدان للمغنيسيوم. فعند المعالجة بالنيتروجين، يُفقد 0.01% مغنيسيوم؛ أما إزالة الغازات بالكلور فتزيد هذه الخسائر إلى 0.2%.

العملية الضرورية بعد عملية التطهير هي تعريض المادة المنصهرة لمدة تتراوح بين 10 و30 دقيقة لإزالة أصغر فقاعات الغاز. إن استخدام المادة المنصهرة فورًا بعد عملية التطهير دون تركها لفترة انتظار يرتبط دائمًا بتكوّن عدد كبير من عيوب الغاز في المسبوكات.

أثناء عملية التطهير، تتشكل كمية كبيرة من الرغوة، والتي يجرها تدفق المعدن إلى داخل قالب الصب. ويتم التخلص من الرغوة عن طريق وضع طبقة من حبيبات الملح ذات قطر معين على سطح المادة المنصهرة في غرفة التطهير.

مقالات ذات صلة:

طرق إزالة الغازات من الألومنيوم طرق إزالة الغازات من الألومنيوم المعرفة في مجال الصب — عملية صب سبائك الألومنيوم المعرفة في مجال الصب - إزالة الغازات من الألومنيوم 2 عملية إزالة الغازات في عملية الصب إزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام الكلور عملية إزالة الغازات من الألومنيوم وحدات إزالة الغازات من الألومنيوم إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر إزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام النيتروجين معلومات حول صب المعادن - إزالة الغازات من الألومنيوم 1 شراء آلة إزالة الغازات من شركة Adtech China إزالة الغازات من مصبوبات الألومنيوم إزالة الغازات من الألومنيوم